代数示例

$3 x^{4} + x^{2} - 2 = 0$

解题步骤 1

将 $u = x^{2}$ 代入方程。这将使得二次公式变得更容易使用。

$3 u^{2} + u - 2 = 0$

$u = x^{2}$

解题步骤 2

分组因式分解。

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解题步骤 2.1

对于 $a x^{2} + b x + c$ 形式的多项式，将其中间项重写为两项之和，这两项的乘积为 $a \cdot c = 3 \cdot - 2 = - 6$ 并且它们的和为 $b = 1$ 。

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解题步骤 2.1.1

乘以 $1$ 。

$3 u^{2} + 1 u - 2 = 0$

解题步骤 2.1.2

把 $1$ 重写为 $- 2$ 加 $3$

$3 u^{2} + (- 2 + 3) u - 2 = 0$

解题步骤 2.1.3

运用分配律。

$3 u^{2} - 2 u + 3 u - 2 = 0$

解题步骤 2.2

从每组中因式分解出最大公因数。

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解题步骤 2.2.1

将首两项和最后两项分成两组。

$(3 u^{2} - 2 u) + 3 u - 2 = 0$

解题步骤 2.2.2

从每组中因式分解出最大公因数 (GCF)。

$u (3 u - 2) + 1 (3 u - 2) = 0$

解题步骤 2.3

通过因式分解出最大公因数 $3 u - 2$ 来因式分解多项式。

$(3 u - 2) (u + 1) = 0$

解题步骤 3

如果等式左侧的任一因数等于 $0$ ，则整个表达式将等于 $0$ 。

$3 u - 2 = 0$

$u + 1 = 0$

解题步骤 4

将 $3 u - 2$ 设为等于 $0$ 并求解 $u$ 。

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解题步骤 4.1

将 $3 u - 2$ 设为等于 $0$ 。

$3 u - 2 = 0$

解题步骤 4.2

求解 $u$ 的 $3 u - 2 = 0$ 。

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解题步骤 4.2.1

在等式两边都加上 $2$ 。

$3 u = 2$

解题步骤 4.2.2

将 $3 u = 2$ 中的每一项除以 $3$ 并化简。

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解题步骤 4.2.2.1

将 $3 u = 2$ 中的每一项都除以 $3$ 。

$\frac{3 u}{3} = \frac{2}{3}$

解题步骤 4.2.2.2

化简左边。

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解题步骤 4.2.2.2.1

约去 $3$ 的公因数。

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解题步骤 4.2.2.2.1.1

约去公因数。

$\frac{3 u}{3} = \frac{2}{3}$

解题步骤 4.2.2.2.1.2

用 $u$ 除以 $1$ 。

$u = \frac{2}{3}$

解题步骤 5

将 $u + 1$ 设为等于 $0$ 并求解 $u$ 。

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解题步骤 5.1

将 $u + 1$ 设为等于 $0$ 。

$u + 1 = 0$

解题步骤 5.2

从等式两边同时减去 $1$ 。

$u = - 1$

解题步骤 6

最终解为使 $(3 u - 2) (u + 1) = 0$ 成立的所有值。

$u = \frac{2}{3}, - 1$

解题步骤 7

将 $u = x^{2}$ 的真实值代入回已解的方程中。

$x^{2} = \frac{2}{3}$

${(x^{2})}^{1} = - 1$

解题步骤 8

求解 $x$ 的第一个方程。

$x^{2} = \frac{2}{3}$

解题步骤 9

求解 $x$ 的方程。

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解题步骤 9.1

取方程两边的指定根来消去方程左边的指数。

$x = \pm \sqrt{\frac{2}{3}}$

解题步骤 9.2

化简 $\pm \sqrt{\frac{2}{3}}$ 。

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解题步骤 9.2.1

将 $\sqrt{\frac{2}{3}}$ 重写为 $\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}}$ 。

$x = \pm \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}}$

解题步骤 9.2.2

将 $\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}}$ 乘以 $\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}}$ 。

$x = \pm \frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}} \cdot \frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}}$

解题步骤 9.2.3

合并和化简分母。

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解题步骤 9.2.3.1

将 $\frac{\sqrt{2}}{\sqrt{3}}$ 乘以 $\frac{\sqrt{3}}{\sqrt{3}}$ 。

$x = \pm \frac{\sqrt{2} \sqrt{3}}{\sqrt{3} \sqrt{3}}$

解题步骤 9.2.3.2

对 $\sqrt{3}$ 进行 $1$ 次方运算。

$x = \pm \frac{\sqrt{2} \sqrt{3}}{{\sqrt{3}}^{1} \sqrt{3}}$

解题步骤 9.2.3.3

对 $\sqrt{3}$ 进行 $1$ 次方运算。

$x = \pm \frac{\sqrt{2} \sqrt{3}}{{\sqrt{3}}^{1} {\sqrt{3}}^{1}}$

解题步骤 9.2.3.4

使用幂法则 $a^{m} a^{n} = a^{m + n}$ 合并指数。

$x = \pm \frac{\sqrt{2} \sqrt{3}}{{\sqrt{3}}^{1 + 1}}$

解题步骤 9.2.3.5

将 $1$ 和 $1$ 相加。

$x = \pm \frac{\sqrt{2} \sqrt{3}}{{\sqrt{3}}^{2}}$

解题步骤 9.2.3.6

将 ${\sqrt{3}}^{2}$ 重写为 $3$ 。

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解题步骤 9.2.3.6.1

使用 $\sqrt[n]{a^{x}} = a^{\frac{x}{n}}$ ，将 $\sqrt{3}$ 重写成 $3^{\frac{1}{2}}$ 。

$x = \pm \frac{\sqrt{2} \sqrt{3}}{{(3^{\frac{1}{2}})}^{2}}$

解题步骤 9.2.3.6.2

运用幂法则并将指数相乘， ${(a^{m})}^{n} = a^{m n}$ 。

$x = \pm \frac{\sqrt{2} \sqrt{3}}{3^{\frac{1}{2} \cdot 2}}$

解题步骤 9.2.3.6.3

组合 $\frac{1}{2}$ 和 $2$ 。

$x = \pm \frac{\sqrt{2} \sqrt{3}}{3^{\frac{2}{2}}}$

解题步骤 9.2.3.6.4

约去 $2$ 的公因数。

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解题步骤 9.2.3.6.4.1

约去公因数。

$x = \pm \frac{\sqrt{2} \sqrt{3}}{3^{\frac{2}{2}}}$

解题步骤 9.2.3.6.4.2

重写表达式。

$x = \pm \frac{\sqrt{2} \sqrt{3}}{3^{1}}$

解题步骤 9.2.3.6.5

计算指数。

$x = \pm \frac{\sqrt{2} \sqrt{3}}{3}$

解题步骤 9.2.4

化简分子。

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解题步骤 9.2.4.1

使用根数乘积法则进行合并。

$x = \pm \frac{\sqrt{2 \cdot 3}}{3}$

解题步骤 9.2.4.2

将 $2$ 乘以 $3$ 。

$x = \pm \frac{\sqrt{6}}{3}$

解题步骤 9.3

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

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解题步骤 9.3.1

首先，利用 $\pm$ 的正值求第一个解。

$x = \frac{\sqrt{6}}{3}$

解题步骤 9.3.2

下一步，使用 $\pm$ 的负值来求第二个解。

$x = - \frac{\sqrt{6}}{3}$

解题步骤 9.3.3

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

$x = \frac{\sqrt{6}}{3}, - \frac{\sqrt{6}}{3}$

解题步骤 10

求解 $x$ 的第二个方程。

${(x^{2})}^{1} = - 1$

解题步骤 11

求解 $x$ 的方程。

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解题步骤 11.1

去掉圆括号。

$x^{2} = - 1$

解题步骤 11.2

取方程两边的指定根来消去方程左边的指数。

$x = \pm \sqrt{- 1}$

解题步骤 11.3

将 $\sqrt{- 1}$ 重写为 $i$ 。

$x = \pm i$

解题步骤 11.4

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

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解题步骤 11.4.1

首先，利用 $\pm$ 的正值求第一个解。

$x = i$

解题步骤 11.4.2

下一步，使用 $\pm$ 的负值来求第二个解。

$x = - i$

解题步骤 11.4.3

完全解为同时包括解的正数和负数部分的结果。

$x = i, - i$

解题步骤 12

$3 x^{4} + x^{2} - 2 = 0$ 的解是 $x = \frac{\sqrt{6}}{3}, - \frac{\sqrt{6}}{3}, i, - i$ 。

$x = \frac{\sqrt{6}}{3}, - \frac{\sqrt{6}}{3}, i, - i$

解题步骤 13

代数 示例

代数示例